(57)【要約】  コンベア・システム（１２）上で食品を搬送する間、食品から望ましくない成分を切断して取り除く及び／又は食品を分配するため、食品を含む加工品（ＷＰ）を処理する処理システム（１０）及び対応する方法（１５８）を提供する。Ｘ線走査ステーション（１４）は、上流コンベア区分（２０）の上に位置し、食品のサイズ及び／又は形状パラメータ並びに骨、脂肪又は軟骨等の望ましくない食品成分の位置を確認する。その後、食品のサイズ及び／又は形状パラメータを確認する光学走査器（１０２）が位置する下流コンベア（２０）に食品を移送する。Ｘ線走査及び光学走査の結果は、プロセッサ（１８）に送信され、光学走査器により走査した食品がＸ線走査器により既に走査した食品と同じであることを確認する。必要である場合、この識別を確認した後、Ｘ線走査器からのデータを、光学走査器からのデータ上で変換又は転換する。そのような変換は、食品のＸ及び／又はＹ方向への変位；食品の回転；食品のサイズの尺度変更；並びに食品のせん断歪みの１つ又は複数を含むことができる。次に、食品内の望ましくない材料の位置を、Ｘ線走査データから光学走査データ上にマッピングする。その後、望ましくない材料を切断器（複数可）（２８）によって取り除く。食品は、切断器（複数可）（２８）によって分配もされる（又は代替的に分配される）。【選択図】図１
2019527369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア・システム上で食品を搬送する間、食品から望ましくない成分を切断して取り除く及び／又は食品を分配するため、食品を処理するシステム１０であって、前記システムは、
食品を搬送する上流コンベア区分１２を備える前記コンベア・システム；
前記上流コンベア区分上の食品を走査し、食品のサイズ及び／又は形状並びに食品から取り除くべき望ましくない成分の位置（複数可）を含む食品の物理的パラメータを確認するため、前記上流コンベア区分１２に配置したＸ線走査器６０であって、前記確認した物理的パラメータは、食品の形状及び／又はサイズ並びに食品から取り除くべき、望ましくない成分の位置（複数可）に対応する第１のデータ・セットによって表す、Ｘ線走査器６０；
前記上流コンベア区分によって既に搬送した食品を受け、食品を更に搬送するため、前記上流コンベア区分１２の下流に配置した下流コンベア区分２０を備える前記コンベア・システム；
前記下流コンベア区分２０上の食品を走査し、前記下流コンベア区分２０上の食品の位置並びに前記下流コンベア区分２０上の食品の形状及び／又はサイズから構成される食品の物理的パラメータを確認する、前記下流コンベア区分２０の光学走査器１０２であって、前記確認した物理的パラメータの少なくとも一部は、食品の形状及び／又はサイズに対応する第２のデータ・セットによって表す、光学走査器１０２；並びに
食品を切断して望ましくない食品成分を取り除く、及び／又は食品を分配する１つ又は複数の切断器（複数可）１２０
を備える、システム１０において、
前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットを受信すること；
前記光学走査器により走査した食品が、前記Ｘ線走査器により既に走査した同じ食品に対応することを検証するため、前記光学走査器１０２からの前記第２のデータ・セットの適用可能な部分と、前記Ｘ線走査器６０からの前記第１のデータ・セットの適用可能な部分とを比較すること；
前記第１のデータ・セットの少なくとも部分と前記対応する第２のデータ・セットとを比較することであって、前記第１のデータ・セットと前記第２のデータ・セットとの間に十分な差異が存在する場合、前記第１のデータ・セットを前記第２のデータ・セットの上で変換することを任意選択で実施し、前記変換は、
（ｉ）食品の方向変換；
（ｉｉ）食品の回転変換；
（ｉｉｉ）食品サイズの尺度変更；
（ｉｖ）食品のせん断歪み；
の１つ又は複数を含む、比較すること；
食品上の望ましくない成分を位置特定する及び／又は食品の分配の仕方を決定すること；並びに
食品を切断して望ましくない成分を取り除く及び／又は食品を分配する前記切断器１２０を制御すること
を行うように構成したプロセッサ１８
を特徴とするシステム１０。
【請求項２】
前記第１のデータ・セットは、前記上流コンベア区分１２上の食品の外側周囲構成に対応し、
前記第２のデータ・セットは、前記下流コンベア区分２０上の食品の外側周囲構成に対応する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１のデータ・セットは、前記上流コンベア区分２０上の食品の外側周囲構成に沿った位置に対応し、
前記第２のデータ・セットは、前記下流コンベア区分２０上の食品の外側周囲構成に沿った位置に対応する、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のデータ・セットは、前記上流コンベア区分１２上の食品の外側周囲構成に沿った位置に対応する座標を含み、
前記第２のデータ・セットは、前記下流コンベア区分２０上の食品の外側周囲構成に沿った座標を含む、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記Ｘ線走査器６０及び／又は前記光学走査器１０２によって確認する更なる任意選択の物理的パラメータは、食品の長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭；外側周囲；外側周囲構成；周囲サイズ並びに／又は形状及び重量の少なくとも１つを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記プロセッサが、前記光学走査器１０２により走査した食品が前記Ｘ線走査器６０により既に走査した食品と同じ食品ではないことを決定した場合、前記プロセッサは、前記Ｘ線走査器６０により走査した後続の食品が前記光学走査器１２０により走査したのと同じ食品であるかどうかを決定する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記Ｘ線走査器６０からの前記第１のデータ・セットと前記光学走査器１０２からの前記第２のデータ・セットとを比較し、前記光学走査器により走査した食品が前記Ｘ線走査器により既に走査した同じ食品に対応することを検証し、前記検証は、前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットのデータ値の二乗平均平方根誤差分析；前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットのデータ値の標準偏差分析；前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットのデータ値の最小二乗回帰分析からなる群から選択される分析方法の使用によって行う、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記コンベア・システムに沿った前記Ｘ線走査器から前記光学走査器までの食品の位置は、監視しない、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記上流コンベア区分１２に沿った食品の進行位置は、監視せず、
前記プロセッサ１８は、食品が前記上流コンベア区分１２を離れた際に前記第１のデータ・セットを受信する、
請求項１〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記下流コンベア区分２０は、前記下流コンベア区分２０に沿って延在するコンベア・ベルト２２を備え、
前記プロセッサ１８は、前記第１のデータ・セットを受信すると、前記下流コンベア区分２０に対する前記コンベア・ベルト２２の位置を記録する、
請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コンベア・システムは、前記上流コンベア区分１２と前記下流コンベア区分２０との間に配置した移送コンベア区分２５０を備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
コンベア・システム上で食品を搬送する間、食品から望ましくない成分を切断して取り除く及び／又は食品を分配するため、食品を処理する方法であって、前記方法は、
前記コンベア・システムの上流コンベア区分１２上で食品を搬送すること；
食品のサイズ及び／又は形状並びに食品から取り除くべき望ましくない成分の位置（複数可）を含む食品の物理的パラメータを確認するため、Ｘ線走査器６０により前記第１のコンベア区分１２上の食品を走査することであって、前記物理的パラメータは、食品のサイズ及び／又は形状並びに食品から取り除くべき、望ましくない食品成分の位置（複数可）であり、Ｘ線走査によって確認する前記物理的パラメータは、食品のサイズ及び／又は形状並びに望ましくない食品成分の位置に対応する第１のデータ・セット内で構成する、走査すること；
食品を更に搬送するため、前記上流コンベア区分１２の下流に配置した前記コンベア・システムの下流コンベア区分２０に食品を移送すること；並びに
食品の物理的パラメータを確認するため、光学走査器１０２により前記第２のコンベア区分上の食品を走査することであって、前記物理的パラメータは、前記第２のコンベア区分２０上の食品の位置並びに前記第２のコンベア区分２０上の食品のサイズ及び／又は形状から構成され、前記光学走査器１０２によって確認する前記物理的パラメータは、前記第２のコンベア上の食品の形状及び／又はサイズ並びに食品の外側周囲構成に対応する第２のデータ・セット内に構成する、走査すること；
を含む、方法において、
前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットを受信すること；
前記光学走査器により走査した食品が、前記Ｘ線走査器により既に走査した同じ食品に対応することを検証するため、前記光学走査器１０２からの前記第２のデータ・セットの適用可能な部分と、前記Ｘ線走査器６０からの適用可能な前記第１のデータ・セットとを比較すること；並びに
前記第１のデータ・セットの少なくとも部分と対応する前記第２のデータ・セットとを比較することであって、前記第１のデータ・セットと前記第２のデータ・セットとの間に十分な差異が存在する場合、前記第１のデータ・セットを前記第２のデータ・セット上で変換することを任意選択で実施し、前記変換は、
（ｉ）食品の方向変位；
（ｉｉ）食品の回転移動；
（ｉｉｉ）食品サイズの尺度変更；
（ｉｖ）食品のせん断歪み；
の１つ又は複数を含む、比較すること；
前記変換した食品上の望ましくない成分を位置特定する及び／又は前記変換した食品の分配の仕方を決定すること；並びに
前記変換した食品上の望ましくない成分の前記決定した位置を使用することによって、食品を切断して望ましくない成分を取り除く及び／又は前記変換した食品の分配の仕方の決定を使用することによって食品を分配すること
のためにプロセッサ１８を使用するステップ
を特徴とする、方法。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記第１のデータ・セットを前記第２のデータ・セットと比較する際、前記第１のコンベア区分１２上の食品の外側周囲構成に対応する前記第１のデータ・セットからのデータと、前記第２のコンベア区分２０上の食品の外側周囲構成に対応する前記第２のデータ・セットからのデータとを比較する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記プロセッサは、前記第１のコンベア区分１２上の食品の外側周囲に沿った位置に対応する前記第１のデータ・セットからのデータと、前記第２のコンベア区分２０上の食品の外側周囲に沿った位置に対応する前記第２のデータ・セットからのデータとを比較する、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記第１のデータ・セットを前記第２のデータ・セットと比較する際、前記第１のコンベア区分１２上の食品の外側周囲に沿って位置する座標に対応する前記第１のデータ・セットからのデータと、前記第２のコンベア区分２０上の食品の外側周囲に沿って位置する座標に対応する前記第２のデータ・セットからのデータとを比較する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
更なる物理的パラメータを確認するため、前記Ｘ線走査器６０及び／又は前記光学走査器によって食品を走査することを更に含み、前記更なる物理的パラメータは、食品の長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭、外側周囲、外側周囲構成、周囲サイズ、体積並びに／又は形状及び重量の少なくとも１つを含む、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセッサが、前記光学走査器１０２により走査した食品が前記Ｘ線走査器６０により既に走査した食品と同じ食品ではないことを決定した場合、前記プロセッサは、前記Ｘ線走査器６０により走査した後続の食品が前記光学走査器１０２により走査したのと同じ食品であるかどうかを決定する、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記Ｘ線走査器６０からの前記第１のデータ・セットと前記光学走査器１０２からの前記第２のデータ・セットとを比較し、前記光学走査器により走査した食品が前記Ｘ線走査器により既に走査した同じ食品に対応することを検証し、前記検証は、前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットのデータ値の二乗平均平方根誤差分析；前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットのデータ値の標準偏差分析；前記第１のデータ・セット及び前記第２のデータ・セットのデータ値の最小二乗回帰分析からなる群から選択される分析方法の使用によって行う、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記コンベア・システムに沿った前記Ｘ線走査器から前記光学走査器までの食品の位置は、監視しない、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記コンベア・システムは、前記上流コンベア区分１２と前記下流コンベア区分２０との間に配置した移送コンベア区分２５０の上の食品を搬送することを更に含む、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
コンベア・システム上で食品を搬送する間、食品から望ましくない成分を切断して取り除く及び／又は食品を分配するため、食品を処理するシステム１０’であって、前記システムは、
（ａ）食品を搬送する上流コンベア区分１２を備える前記コンベア・システム；
（ｂ）前記上流コンベア区分１２上の食品を走査し、食品から取り除くべき望ましくない成分の位置（複数可）を含む食品の物理的パラメータを確認するため、前記上流コンベア区分１２に配置したＸ線走査器６０であって、前記確認する物理的パラメータは、食品及び望ましくない食品成分の位置（複数可）に対応する第１のデータ・セットによって表す、Ｘ線走査器６０；
（ｃ）前記上流コンベア区分１２によって既に搬送した食品を受け、食品を更に搬送するため、前記上流コンベア区分１２の下流に配置した下流コンベア区分２０を備える前記コンベア・システム；
（ｄ）前記下流コンベア区分２０上の食品を走査し、食品の物理的パラメータを確認するため、前記下流コンベア区分２０に配置した第１の光学走査器１０２であって、前記物理的パラメータは、前記下流コンベア区分２０上の食品の位置並びに前記下流コンベア区分２０上の食品のサイズ及び／又は形状パラメータを含み、前記確認する物理的パラメータの少なくとも一部は、食品のサイズ及び／又は形状に対応する第２のデータ・セットによって表す、光学走査器１０２；並びに
（ｅ）前記上流コンベア区分１２上の食品を走査し、食品の物理的パラメータを確認するため、前記上流コンベア区分１２に配置した第２の光学走査器２０２であって、前記物理的パラメータは、食品のサイズ及び／又は形状パラメータ並びに任意選択で、食品から取り除くべき望ましくない成分の位置（複数可）を含み、前記確認する物理的パラメータは、食品のサイズ及び／又は形状並びに任意選択で、望ましくない食品成分の位置（複数可）に対応する第３のデータ・セットによって表す、第２の光学走査器２０２；
（ｆ）食品を切断して望ましくない食品成分を取り除く及び／又は食品を分配する１つ又は複数の切断器（複数可）１２０
を備える、システム１０’において、
前記第１のデータ・セット、前記第２のデータ・セット及び前記第３のデータ・セットを受信すること；
第１の光学走査器１０２により走査した食品が、第２の光学走査器２０２により既に走査した同じ食品に対応することを検証するため、前記第１の光学走査器１０２からの前記第２のデータ・セットの適用可能な部分と、前記第２の光学走査器２０２からの前記第３のデータ・セットの適用可能な部分とを比較すること；
前記第３のデータ・セットの少なくとも部分と前記対応する第２のデータ・セットとを比較することであって、前記第３のデータ・セットと前記第２のデータ・セットとの間に十分な差異が存在する場合、前記第３のデータ・セットを前記第２のデータ・セット上で変換することを任意選択で実施し、前記変換は、
（ｉ）食品の方向変換；
（ｉｉ）食品の回転変換；
（ｉｉｉ）食品サイズの尺度変更；
（ｉｖ）食品のせん断歪み；
の１つ又は複数を含む、比較すること；
食品上の望ましくない成分を位置特定する及び／又は食品の分配の仕方を決定すること；並びに
食品を切断して望ましくない成分を取り除く及び／又は食品を分配する前記１つ又は複数の切断器（複数可）１２０を制御すること
を行うように構成したプロセッサ１８
を特徴とする、システム１０’。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線走査及び光学走査の組合せを使用する切断／分配に関する。
【背景技術】
【０００２】
食肉、家禽、魚及び他の食品の処理は、食品を所望のサイズ、重量、形状等に分配すること、及び骨、軟骨、脂肪、金属、ガラス、プラスチック等、食品からの望ましくない材料又は成分又は欠陥（総称して若しくは個々に「材料」）の位置を特定し、取り除くことを含んでいる。過去、こうした処理は、手で行っており、労働集約的な活動であった。より最近では、自動分配機の使用により食品を分配するシステム及び方法が開発されている。食品からの望ましくない材料を位置特定し、取り除くことを自動化する試みもなされている。初期のシステムは、食品内の望ましくない材料を検出する光学走査器、音響走査器、及び針等の機械デバイスの使用を含んでいる。骨又は他の望ましくない材料／欠陥の位置を特定した後、例えば高圧水噴射切断器を使用して、これらを食品から切除することができる。
【０００３】
その後の開発は、特に食品内部の望ましくない材料の位置を特定するＸ線走査器の使用を含んでいる。Ｘ線走査器からの情報を使用し、１つ又は複数のナイフ、水噴射切断器又は他の種類の切断器かどうかによらず、切断デバイス（複数可）の切断経路を制御する。食品は、典型的には、コンベア上でＸ線走査器を通過して運ばれる。走査器からの情報を分析し、食品内の望ましくない材料の位置を決定する。この情報を使用し、下流の切断器（複数可）の動作を制御する。
【０００４】
Ｘ線走査を成功させるには、食品を、ゴム及び／又はプラスチックから構成したコンベア・ベルト等のＸ線透過性のコンベア・ベルト上で搬送することを必要とする。しかし、そのようなコンベア・ベルトは、水噴射切断器（複数可）を使用する切断／切除工程の間の食品の搬送に適していない。むしろ、水噴射切断には、高圧水噴射の影響に耐え、例えば加工品の切断後、水噴射がベルトを通って下方に通過可能であるように、格子又は「開放」構造の堅固な金属ベルトが必要である。したがって、食品は、Ｘ線走査器に関連付けた最初のゴム又はプラスチックのベルトから、切断のための金属格子型ベルトに移送される。この移送工程の間、食品は、ベルトの速度の差、ベルトの不整合、食品に対するベルトの「把持力」の差等、様々な原因により、ベルトに対して変位し、形状が歪む又は変化することがある。結果として、Ｘ線走査器によって検出したコンベア上の食品の位置及び／又は食品の構成は、使用される下流の水噴射又は他の切断器（複数可）に達する食品とは一致しないことがある。このことは、不正確な食品の切断及び／又は分配をもたらすおそれがある。
【０００５】
上記の状況に対処する努力において、第１の平坦Ｘ線透過性ベルトに関連付けたＸ線走査器、及び金属開放格子ベルト上に位置する第２の光学走査器を利用するシステムが開発されている。追跡機構は、食品が最初のＸ線ベルト上にある間、及び金属開放格子切断ベルト上にある間にも、食品の位置を常時追跡するために使用される。追跡位置のデータは、第２の開放格子ベルト上の食品の推定位置を決定するために使用し、システムが、光学走査した食品がＸ線システムにより既に走査したのと同じ食品であることを確認できるようにすると記載されている。コンピュータ・プロセッサは、骨、軟骨、脂肪等の位置に関するＸ線画像データを、視覚システムによって生成した第２の画像データ上にマッピングする。
【０００６】
本開示は、第１のＸ線透過性ベルトにわたり配置したＸ線走査器及び下流の金属開放格子型ベルトにわたり配置した第２の光学走査器を利用して、食品からの望ましくない材料を位置特定し、取り除くための向上したシステム及び方法を対象とする。向上したシステム及び方法は、食品を所望のサイズ、形状、重量等に分配するために使用することもできる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本概要は、概念の１つの選択を簡略化した形態で導入するために提供し、これらの概念は、発明を実施するための形態において以下で更に説明する。本概要は、請求する主題の主要の特徴を特定することを意図するものでも、本概要を個別に使用し、請求する主題の範囲を決定する助けとして使用することを意図するものでもない。
【０００８】
加工品をコンベア・システム上で搬送する間、加工品からの望ましくない成分を切断し、取り除く及び／又は加工品を分配するため、食品形態の加工品を含む加工品を処理するシステムを提供する。食品形態の加工品という状況において、コンベア・システムは、食品を搬送する上流コンベア区分を備える。Ｘ線走査器は、上流コンベア区分に配置し、食品を走査し、食品のサイズ及び／又は形状パラメータを含む食品の物理的パラメータを確認する。１つのそのような形状及び／又はサイズのパラメータは、食品の外側周囲構成である。Ｘ線走査器は、食品から取り除くべき、望ましくない成分の位置（複数可）も確認する。確認される食品の物理的パラメータは、第１のデータ・セットによって表され、第１のデータ・セットは、食品のサイズ及び／又は形状パラメータ（複数可）並びに食品の望ましくない成分の位置（複数可）に対応する。
【０００９】
Ｘ線走査器から下流に配置したコンベア・システムの下流コンベア区分は、上流コンベア区分から食品を受け、食品を更に搬送する。光学走査器は、下流コンベア区分に配置し、食品を走査し、下流コンベア区分上の食品のサイズ及び／又は形状パラメータ並びに食品の位置を含む食品の物理的パラメータを確認する。Ｘ線走査器の場合と同様に、光学走査器によって確認するサイズ及び／又は形状パラメータは、食品の外側周囲構成の形態とすることができる。また、光学走査により確認する食品の物理的パラメータの少なくとも一部は、第２のデータ・セットによって表す。
【００１０】
システムは、食品を切断して望ましくない食品成分を取り除く及び／又は食品を分配する１つ又は複数の切断器（複数可）も含む。
【００１１】
システムを制御するプロセッサを提供する。この点について、プロセッサは、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットを受信し、光学走査器からの第２のデータ・セットと、Ｘ線走査器からの見かけ上対応する第１のデータ・セットとを比較するように構成する。この比較の１つの目的は、光学走査器によって走査した食品が、Ｘ線走査器により既に走査した同じ食品に対応することを検証することである。
【００１２】
プロセッサは、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの対応する部分も比較し、第１のデータ・セットと第２のデータ・セットとの間の調和又は一致を確認する。サイズ／形状パラメータに関係する第１のデータ・セットと第２のデータ・セットとの間に十分な差異が存在する場合、第１のデータ・セットを第２のデータ・セット上で変換することを任意選択で実行することができる。そのような変換は、食品の方向変換、食品の回転変換、食品サイズの尺度変更、及び食品のせん断歪みの１つ又は複数を含む。
【００１３】
また、プロセッサは、食品の望ましくない成分を位置特定する及び／又は食品の所望の分配の仕方を決定する。その後、プロセッサは、食品データを変換したか否かによらず、切断器（複数可）を制御し、食品を切断して望ましくない食品成分を取り除く、及び／又は食品を分配する。
【００１４】
上記のように、Ｘ線走査器及び光学走査器によって確認する物理的パラメータは、食品の外側周囲構成を含むことができる。この点について、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットは、食品の外側周囲に沿った位置に対応し得る。より詳細には、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットは、食品の外側周囲部分に沿った位置に対応する座標に対応し得る。
【００１５】
上にも記したように、Ｘ線走査器及び／又は光学走査器によって確認する物理的パラメータは、食品のサイズ及び／又は形状パラメータ、並びにより詳細には食品の外側周囲構成を含む。Ｘ線走査器及び／又は光学走査器によって確認する更なるサイズ及び／又は形状パラメータは、食品の長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭、外側周囲サイズ、外側周囲形状及び／又は重量を含むことができる。
【００１６】
本開示の更なる態様として、プロセッサが、光学走査器により走査した食品がＸ線走査器により既に走査した食品と同じ食品ではないことを決定した場合、プロセッサは、Ｘ線走査器により走査した後続の食品が光学走査器により走査したのと同じ食品であるかどうかを決定するように動作可能である。この点について、Ｘ線走査器により走査した食品は、光学走査器に到達する前にコンベア・システムから取り除かれていることがある。したがって、取り除いた食品の第１のデータ・セットに対応する第２のデータ・セットはない。光学走査器により確認する次のデータ・セットは、コンベア・システムから取り除いた食品の後続の食品のデータ・セットである。したがって、プロセッサが光学走査器により確認するデータ・セットと、取り除いた食品のデータ・セットとを比較した場合、一致が生じない。しかし、コンベア・システムから取り除いた食品の後の次の食品に関係する比較において、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの一致は生じる。このようにして、本発明のシステムは、コンベア・システムから取り除いた食品が光学走査器に決して到達していないことを決定する。
【００１７】
プロセッサによる第１のデータ・セットと第２のデータ・セットとの比較は、様々な分析方法を使用して実行することができる。１つのそのような方法は、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの値を比較することができる二乗平均平方根誤差分析である。利用し得る第２の分析方法は、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの選択データ値の標準偏差を比較することである。閾値又は基準標準偏差を予め設定することができ、設定値を下回る偏差が、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットからのデータが十分に類似していること、並びにＸ線走査器及び光学走査器により走査した、対応する食品が同じであることを示すようにする。利用し得る第３の分析方法は、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットのデータ値の最小二乗回帰分析である。他の分析方法を利用することができる。
【００１８】
上記のシステムは、コンベア・システムに沿ったＸ線走査器から光学走査器までの食品の位置を監視する必要がないことは理解されよう。
【００１９】
しかし、コンベア・システムに沿った食品の進行位置を監視しないが、プロセッサが、食品が上流コンベア区分を離れた際に第１のデータ・セットを受信した場合、下流コンベア区分の速度及び下流コンベア区分に沿った光学走査器の位置に基づき、Ｘ線走査した食品が光学走査器に到達した時点の近似を行うことができる。
【００２０】
本開示の更なる態様として、下流コンベアは、コンベア・ベルトを利用することができる。そのような場合、プロセッサは、第１のデータ・セットを受信すると、光学走査器に対するコンベア・ベルトの位置を記録し、これにより、食品が光学走査器に到達し得るときに関する近似をもたらすことができる。しかし、上記のように、プロセッサによるこの監視は、本開示のシステムでは必要ではない。
【００２１】
本開示の更なる態様では、移送コンベア区分は、上流コンベア区分と下流コンベア区分との間に配置することができる。そのような移送コンベアを使用し、第１のコンベア区分と第２のコンベア区分との間の高さの差に適合させることができる。更に、移送コンベアは、各端部に鋭い先端を有することができ、上流コンベアから食品を受け、次に、食品の歪みをほとんど伴わずに食品を下流コンベアに送出するようにする。このようにして、上流コンベア区分及び下流コンベア区分の隣接する端部は、従来の比較的大きな半径の先端を有することができる。
【００２２】
本開示の更なる態様では、第２の光学走査器は、上流コンベア区分に配置され、上流コンベア区分上の食品を走査し、食品のサイズ及び／又は形状パラメータを含む食品の物理的パラメータを確認する。任意選択で、第２の走査器は、食品を走査し、食品から取り除くべき、望ましくない成分の位置（複数可）を確認することもできる。第２の光学走査器によって確認される食品の物理的パラメータは、第３のデータ・セットによって表され、第３のデータ・セットは、食品のサイズ及び／又は形状に関連するパラメータ並びに任意選択で食品の望ましくない成分の位置（複数可）に対応する。
【００２３】
１つの選択として、第１のデータ・セット、第２のデータ・セット及び第３のデータ・セットをプロセッサに送信し、プロセッサは、第１の光学走査器からの第２のデータ・セットと、第２の光学走査器からの第３のデータ・セットとを比較する。第２のデータ・セットと第３のデータ・セットとの間に十分な差異が存在する場合、第３のデータ・セットを第２のデータ・セット上で変換することを任意選択で実行することができる。そのような変換は、食品の方向変換、食品の回転変換、食品サイズの尺度変更、及び食品のせん断歪みの１つ又は複数を含む。代替として、Ｘ線走査器及び第２の光学走査器からの出力をＸ線走査器及び第２の光学走査器と関連付けた第２のデータ・プロセッサに送信することができ、この第２のデータ・プロセッサは、第１のデータ・セット及び第３のデータ・セットを生成し、したがって、これらのデータ・セットをシステム・プロセッサに送信し、これらのデータ・セットを第１の光学走査器のデータ・セットと共に処理することができる。
【００２４】
Ｘ線走査器及び第２の光学走査器によって確認されるデータの使用により、プロセッサは、食品内の望ましくない成分を位置特定する。その後、プロセッサは、切断器又は複数の切断器を制御し、食品を切断して望ましくない食品成分を取り除く。
【００２５】
加工品をコンベア・システム上で搬送する間、加工品からの望ましくない成分を切断し、取り除く及び／又は加工品を分配するため、食品形態の加工品を含む加工品を処理する方法を提供する。食品形態の加工品の状況において、方法は、食品を上流コンベア区分上に搬送することを含む。食品は、上流コンベア区分上にある間、Ｘ線走査器により走査し、これにより、食品のサイズ及び／又は形状パラメータを含む食品の物理的パラメータを確認する。１つのそのような形状及び／又はサイズのパラメータは、食品の外側周囲構成である。食品から取り除くべき望ましくない成分の位置（複数可）は、Ｘ線走査器によっても確認される。確認される食品の物理的パラメータは、第１のデータ・セットによって表され、第１のデータ・セットは、食品のサイズ及び／又は形状パラメータ（複数可）並びに望ましくない食品成分の位置（複数可）に対応する。
【００２６】
Ｘ線走査器から、食品は、下流コンベア区分に移送され、更に搬送される。食品は、下流コンベア区分に位置する光学走査器によって走査され、下流コンベア区分上の食品のサイズ及び／又は形状パラメータ並びに食品の位置を含む食品の物理的パラメータを確認する。Ｘ線走査器の場合と同様に、光学走査器によって確認するサイズ及び／又は形状パラメータは、食品の外側周囲構成の形態とすることができる。また、光学走査により確認する食品の物理的パラメータの少なくとも一部は、第２のデータ・セットによって表す。
【００２７】
次に、食品を１つ又は複数の切断器によって切断して望ましくない食品成分を取り除く及び／又は食品を分配する。
【００２８】
プロセッサはシステムを制御する。この点について、プロセッサは、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットを受信し、光学走査器からの第２のデータ・セットと、Ｘ線走査器からの見かけ上対応する第１のデータ・セットとを比較する。この比較の１つの目的は、光学走査器によって走査した食品が、Ｘ線走査器により既に走査したのと同じ食品であることを検証することである。
【００２９】
プロセッサは、サイズ及び／又は形状パラメータに関連する第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの対応する部分も比較し、第１のデータ・セットと第２のデータ・セットとの間の調和又は一致を確認する。第１のデータ・セットと第２のデータ・セットとの間に十分な差異が存在する場合、第１のデータ・セットを第２のデータ・セット上で変換することができる。そのような変換は、食品の方向変換、食品の回転変換、食品サイズの尺度変更、及び食品のせん断歪みの１つ又は複数を含む。
【００３０】
食品上の望ましくない成分は、プロセッサによって位置特定される、及び／又は食品の所望の分配の仕方に関して決定が行われる。その後、切断器は、プロセッサによって動作、制御し、これにより、食品を変換したか否かによらず、食品を切断して望ましくない食品成分を取り除く及び／又は食品を分配する。
【００３１】
上記のように、Ｘ線走査器及び光学走査器は、食品の外側周囲構成を含み得る食品の物理的パラメータを確認する。この点について、Ｘ線走査器及び光学走査器によって生成した第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットは、食品の外側周囲に沿った位置に対応し得る。より詳細には、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットは、食品の外側周囲に沿った位置に対応する座標に対応し得る。
【００３２】
上にも記したように、Ｘ線走査器及び／又は光学走査器によって確認する物理的パラメータは、食品のサイズ及び／又は形状パラメータ、並びにより詳細には食品の外側周囲構成を含む。Ｘ線走査器及び／又は光学走査器によって確認する更なるサイズ及び／又は形状パラメータは、食品の長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭、外側周囲サイズ、外側周囲形状、体積及び／又は重量を含むことができる。
【００３３】
本開示の更なる態様として、プロセッサが、光学走査器により走査した食品がＸ線走査器により既に走査した食品と同じ食品ではないことを決定した場合、プロセッサは、Ｘ線走査器により走査した後続の食品が光学走査器により走査した同じ食品であるかどうかを決定する。この点について、Ｘ線走査器により走査した食品は、光学走査器に到達する前に、コンベア・システムから取り除かれていることがある。したがって、取り除いた食品の第１のデータ・セットに対応する第２のデータ・セットはない。光学走査器により確認する次のデータ・セットは、コンベア・システムから取り除いた食品の後続の食品のデータ・セットである。この点について、光学走査器により確認されるデータ・セットと、取り除いた食品のデータ・セットとをプロセッサによって比較した場合、一致が生じない。しかし、コンベア・システムから取り除いた食品の後の次の食品に関係する比較において、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの一致は生じる（１つの食品のみを取り除いたと仮定する）。このようにして、本発明のシステムは、コンベア・システムから取り除いた食品が光学走査器に決して到達していないことを決定する。
【００３４】
プロセッサは、第１のデータ・セットと第２のデータ・セットとを比較する様々な分析方法を使用することができる。１つのそのような方法は、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットの値を比較することができる二乗平均平方根誤差分析である。利用し得る第２の分析方法は、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットのデータ値の標準偏差を比較することである。閾値又は基準標準偏差を予め設定することができ、設定値を下回る偏差が、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットからのデータが十分に類似していること、並びにＸ線走査器及び光学走査器により走査した、対応する食品が同じであることを示すようにする。利用し得る第３の分析方法は、第１のデータ・セット及び第２のデータ・セットのデータ値の最小二乗回帰分析である。他の分析方法を利用することができる。
【００３５】
上記の方法では、コンベア・システムに沿ったＸ線走査器から光学走査器までの食品の位置を監視又は追跡しないことは理解されよう。
【００３６】
しかし、コンベア・システムに沿った食品の進行位置を監視しないが、プロセッサが、食品が上流コンベア区分を離れた際に第１のデータ・セットを受信した場合、下流コンベア区分の速度及び下流コンベア区分に沿った光学走査器の位置に基づき、Ｘ線走査した食品が光学走査器に到達した時点に近似させることができる。
【００３７】
本開示の更なる態様として、下流コンベアは、コンベア・ベルトを利用することができる。そのような場合、プロセッサは、第１のデータ・セットを受信すると、光学走査器に対するコンベア・ベルトの位置を記録し、これにより、食品が光学走査器に到達するときに関する近似を提供する。しかし、上記のように、プロセッサによるこの監視は、本開示の方法では必要ではない。
【００３８】
本開示の更なる態様では、食品は、移送コンベア区分の使用によって上流コンベア区分から下流コンベア区分に移送され、移送コンベア区分は、上流コンベア区分と下流コンベア区分との間に位置する。そのような移送コンベアは、第１のコンベア区分と第２のコンベア区分との間の高さの差に対処することができる。更に、各端部に鋭い先端を有する移送コンベアは、上流コンベアから食品を受け、次に、食品の歪みをほとんど伴わずに食品を下流コンベアに送出する。このようにして、上流コンベア区分及び下流コンベア区分の隣接する端部は、従来の比較的大きな半径の先端と共に構成することができる。
【００３９】
本開示の更なる態様では、食品は、上流コンベア区分に位置する第２の光学走査器で走査し、食品のサイズ及び／又は形状パラメータを含む食品の物理的パラメータを確認するだけでなく、任意選択で、食品から取り除くべき望ましくない成分の位置を確認する。Ｘ線走査器及び第２の光学走査器は、共に上流コンベア区分に位置するため、Ｘ線物体データは、第２の走査器の走査データの上に直接重ねることができ、「一致」工程を使用する必要がない。更に、第１の光学走査器からの第２のデータ・セットは、第２の光学走査器からの第３のデータ・セットと比較され、第１の光学走査器により走査した食品が、第２の光学走査器により走査した食品に対応することを決定、検証する。
【００４０】
第２の光学走査器の使用により、Ｘ線走査器は、上流コンベアと下流コンベアとの間の加工品の一致に使用するための加工品の外側輪郭を生成する必要はないことを理解されたい。そうではなく、Ｘ線走査データは、加工品から取り除くべき望ましくない材料の位置特定、及び望ましくない材料を取り除く切断装置の切断経路の決定にのみ必要である。更に、２つの光学走査器の撮像工程は同様であるため、場合によっては、Ｘ線走査データの使用による加工品の外側輪郭の生成からのデータ一致に対し、２つの光学走査器からのデータの間でより良好な一致が生じる。
【００４１】
本発明の上記の態様及び多くの付随する利点は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明を参照してより良好に理解するにつれて、より明らかに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本開示の第１の実施形態による加工品を処理する装置及び方法の概略図である。
【図２】図１に示すシステムの断片図である。
【図３】本発明のシステム及び方法により利用し得るＸ線走査器の概略図である。
【図４】本開示のシステム及び方法により利用し得る別のＸ線走査器の概略図である。
【図５】本開示の装置及び方法により利用し得るコンベアの部分断片図である。
【図６Ａ−６Ｆ】加工品が第１のコンベア・ベルトから第２のコンベア・ベルトに移送される際、移動又は歪むことがある様式の概略図である。
【図７】図１及び図２に対応する加工品加工方法の流れ図である。
【図８】本開示により加工品を処理する装置及び方法の第２の実施形態の概略図である。
【図９】図８に示す方法に対応する流れ図である。
【図１０】本開示により加工品を処理する装置及び方法の第３の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
添付の図面に関する下記の説明は、開示する主題の様々な実施形態の説明を意図し、唯一の実施形態を表すことを意図するものではない。添付の図面において、同様の数字は同様の要素を参照する。本開示で説明する各実施形態は、単に一例又は例示として提供し、他の実施形態より好ましい又は有利なものとして解釈すべきではない。本明細書で提供する例示的な例は、網羅的であることも、開示した厳密な形態に本開示を限定することも意図しない。同様に、本明細書で説明するあらゆるステップは、同じ又は実質的に同様の結果を達成するために他のステップ又はステップの組合せと互換可能とすることができる。
【００４４】
以下の説明において、本開示の例示的な実施形態の完全な理解をもたらすため、多数の具体的な詳細を示す。しかし、本開示の多くの実施形態は、具体的な詳細の一部又は全部を伴わずに実行し得ることは当業者にとって明らかであろう。いくつかの例では、周知の工程ステップは、本開示の様々な態様を不必要に不明瞭にしないようにするため、詳細に説明していない。更に、本開示の実施形態は、本明細書で説明する特徴のあらゆる組合せを利用し得ることを理解されたい。
【００４５】
本出願は、「前方」、「後方」、「前」、「後」、「先」、「裏側」、「上方」、「下方」、「上」、「下」、「上部」、「底部」、「右手」、「左手」、「中」、「外」、「延長」、「前進」、「後退」、「近位」及び「遠位」等、「方向」への言及を含むことがある。本出願におけるこれらの言及及び他の同様の言及は、本開示の説明、理解に対する助けを支援するものにすぎず、本発明をこれらの方向に限定することを意図しない。
【００４６】
本出願は、語「概ね」、「ほぼ」、「おおよそ」又は「実質的に」等の修飾子を含むことがある。これらの用語は、「寸法」、「形状」、「温度」、「時間」、又は問題とする他の物理的パラメータが、厳密である必要はないが、実施に必要な機能が実行できる限り、変動する可能性があることを示す修飾子として働くことを意味する。例えば、句「概ね円形の形状」の場合、形状は、問題とする構造の必要な機能を実行できる限り、厳密に円形である必要はない。
【００４７】
以下の説明において、本開示の様々な実施形態を説明する。以下の説明及び添付の図面において、対応するシステム組立体、装置及びユニットは、同じ部品番号によって特定することができるが、最初に添数を有する。同じ又は類似しているそのようなシステム組立体、装置及びユニットの部品／構成要素の説明は、冗長にしないように、本出願において繰り返さない。
【００４８】
本出願及び特許請求の範囲において、「食物（ｆｏｏｄ）」、「食品（ｆｏｏｄ  ｐｒｏｄｕｃｔ、ｆｏｏｄ  ｐｉｅｃｅ及びｆｏｏｄ  ｉｔｅｍ）」への言及は互換的に使用され、食物の全ての様式を含むことを意味する。そのような食物は、食肉、魚、家禽、果物、野菜、ナッツ又は他の種類の食物を含むことができる。また、本発明のシステム及び方法は、生の食品、並びに部分的及び／又は完全に加工若しくは調理された食品を対象とする。
【００４９】
更に、本出願で開示し、本発明の特許請求の範囲内で規定するシステム、装置及び方法は、食品に特に適用可能であるが、食物分野以外で使用することもできる。したがって、本出願及び特許請求の範囲は、互いに同義である「加工品（ｗｏｒｋ  ｐｒｏｄｕｃｔ及びｗｏｒｋｐｉｅｃｅ）」と呼ぶ。加工品への言及は、食物及び食品も含むことを理解されたい。
【００５０】
本開示のシステム及び方法は、加工品のサイズ及び／又は形状パラメータを含む加工品の物理的パラメータを確認するため、食品を含めた加工品の走査を含む。そのようなサイズ及び／又は形状パラメータは、他のパラメータのうち、加工品の長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭、外側周囲、外側周囲構成、外側周囲サイズ、外側周囲形状、体積及び／又は重量を含み得る。食品を含む加工品の長さ、幅、長さ／幅の縦横比及び厚さといった物理的パラメータに対して、そのような物理的パラメータは、そのようなパラメータの最大、平均、中間及び／又は中位の値を含むことができる。加工品の厚さ断面に関し、そのような断面は、加工品の長さに沿ったもの、加工品の幅にわたるもの、並びに加工品の幅及び長さにわたるもの／これらに沿ったものとすることができる。
【００５１】
上記のように、確認、測定、分析等ができる加工品の更なるパラメータは、加工品の輪郭である。輪郭という用語は、加工品の基部若しくは底部であるか、加工品の厚さに沿った任意の高さであるかにかかわらず、加工品の外形、形状及び／又は形態を指すことができる。「外側輪郭」というパラメータ用語は、加工品の最外境界又は縁部に沿った加工品の外形、形状、形態等を指すことができる。
【００５２】
加工品の「周囲」と呼ぶパラメータは、加工品周囲の境界又は距離を指す。したがって、外側周囲、外側周囲構成、外側周囲サイズ及び外側周囲形状という用語は、加工品の最外境界又は縁部の周囲距離、構成、サイズ及び形状に関係する。
【００５３】
上記の列挙したサイズ及び／又は形状パラメータは、限定的又は包括的であることを意図しない。本発明のシステム及び方法によって、他のサイズ及び／又は形状パラメータの確認、監視、測定等ができる。更に、上記の特定のサイズ及び／又は形状パラメータの定義又は説明は、限定的又は包括的であることを意味しない。
【００５４】
処理システム１０の第１の実施形態を図１及び図２に示し、処理システム１０は、Ｘ線走査ステーション１４を通過して食品等の加工品ＷＰを搬送する第１の又は上流コンベア１２を含む一方で、加工品ＷＰは、走査ステーションで放出されるＸ線に対し不透過性であるコンベア・ベルト１６上を移送される。加工品ＷＰは、走査ステーション１４で検査し、加工品のサイズ及び／又は形状に関係する加工品ＷＰの物理的パラメータを確認する。そのようなパラメータは、例えば、長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭構成、周囲、外側周囲構成、外側周囲サイズ及び形状、体積及び／又は重量、並びに加工品が骨、脂肪、軟骨、金属、ガラス、プラスチック等のあらゆる望ましくない材料を含むかどうか、及び加工品内の望ましくない材料の位置を含むことができる。ステーション１４で行われた走査の結果は、プロセッサ１８に送信される。加工品をステーション１４で走査した後、加工品は、第１のコンベア１６の下流に位置する第２の又は下流コンベア２０に移送する。第２のコンベア２０は、格子又は開放構造のベルト２２を含む。光学走査ステーション２４は、コンベア２０に沿って位置し、加工品の物理的パラメータを確認し、物理的パラメータは、例えば、Ｘ線走査ステーション１４における加工品ＷＰの走査の説明において上記で特定した加工品のサイズ及び／又は形状に関係する物理的パラメータを含む。
【００５５】
ステーション２４で行われた光学走査の結果は、プロセッサ１８に送信される。プロセッサ１８は、まず、Ｘ線走査ステーション１４及び光学走査ステーション２４からのデータを分析し、ステーション２４で走査した加工品が、ステーション１４で既に走査した加工品と同じであることを確認する。この識別を確認した後、次に、第１のコンベアから第２のコンベアに移送する間、加工品に対する十分な移動若しくは変位、又は加工品に対するあらゆる著しい形状の歪みがあった場合、Ｘ線走査器から適用可能な情報又はデータは、プロセッサによって、光学走査器によって生成した、対応するデータ上で変換（「転換」とも呼ぶ）される。そのような変換は、以下でより完全に説明するような、加工品のＸ及び／又はＹ方向への変位；加工品の回転；加工品のサイズの尺度変化；並びに加工品のせん断歪みの１つ又は複数を含むことができる。
【００５６】
その後、Ｘ線ステーション１４で走査した加工品からの、加工品内の望ましくない材料の位置を、光学走査器２４により走査した加工品上で確認（マッピング）し、次に、変換する。望ましくない材料は、１つ又は複数の切断器を使用して切断器ステーション２８で加工品から取り除き、１つ又は複数の切断器は、プロセッサ１８からの指示に基づき動作する制御器２６により制御される。切断器ステーション２８において、加工品は分配もされる（又は代替的に分配される）。その後、回収ステーション３０において、加工品ＷＰ及び／又は加工品から取り除いた材料を回収し、図示しない運搬コンベア、貯蔵ビン又は他の場所に移送する。
【００５７】
図１に概略的に示す処理システム１０の上記の構成要素／態様をより詳細に説明すると、プロセッサ１８は、以下でより十分に説明するように、インターフェース４０を含み、走査ステーション１４及び２４並びにシステム１０の他のデータ供給源から信号及び情報を受信する。メモリ・ユニット４２は、処理システム１０に関する情報を保存するために設けられる。キーボード又は他の入力デバイス４４は、オペレータがプロセッサ１８と通信可能であるように設けられる。また、表示器又は他の出力デバイス４６は、処理システム１０の機能を含む情報をプロセッサからオペレータに伝達するように設けられる。プロセッサ１８は、制御器２６も含み、制御器２６は、コンベア１６及び２０、Ｘ線走査ステーション１４、光学走査ステーション２４、切断器ステーション２８並びに回収ステーション３０を含むシステム１０の動作を制御するプログラム可能論理制御器又は他の種類の制御器の形態とすることができる。プロセッサ１８は、ネットワーク４８に接続することができる。また、ローカル・プロセッサ１８を用いるのではなく、ネットワーク計算システムをこの目的で使用することができる。
【００５８】
図１及び図２を特に参照すると、上記したコンベア１２は、Ｘ線透過輪ベルト１６を含み、Ｘ線透過輪ベルト１６は、駆動ローラ５０及び遊びローラ５２の上を伝う。駆動ローラ５０は、従来の様式で動力供給することができる。符号器５４は、駆動ローラ５０に関連付けられ、コンベア１２の長さ部に沿ったベルト１６の場所又は位置を監視することができる。コンベア１２は、脚部５６又は下にある骨組み筐体５８又は別の適切な構造体によって支持することができる。
【００５９】
上記のように、コンベア・ベルト１６は、ゴム、プラスチック又はそれらの組合せ等のＸ線透過性材料から作製する。この構造のために、Ｘ線は、コンベア・ベルトを容易に透過し、コンベア・ベルト１６の上側走路の下に位置する検出器６２に衝突する。
【００６０】
システム１０は、コンベア１２が加工品ＷＰを連続的又は間欠的に移動させる使用法に限定されない。この点について、コンベア１２は、加工品ＷＰを搬送する移動プラットフォーム又は他の運搬機構に代えることができる。これらの代替実施形態では、Ｘ線走査ステーション１４は、Ｘ線が、図１及び図２に示すように垂直ではなく、水平方向で加工品ＷＰに向けられるように構成することができる。
【００６１】
Ｘ線走査ステーション１４において、Ｘ線走査器システム６０を使用し、食品を含めた加工品ＷＰを検査し、骨、脂肪、金属、プラスチック、ガラス等のあらゆる望ましくない材料が加工品内に位置するかどうかを決定する。Ｘ線システム６０は、図１に概略的に示す一方で、図２は、Ｘ線システムを収容する筐体６１を示す。
【００６２】
概して、Ｘ線は、物体を通過するにつれて、Ｘ線が通過する材料の合計質量に比例して減衰する。したがって、Ｘ線が加工品ＷＰ等の物体を通過した後、検出器６２等のＸ線検出器で受信するＸ線の強度は、物体の密度に反比例する。例えば、鶏肉又は魚肉よりも比較的高い密度を有する鶏の骨又は魚の骨を通過したＸ線は、鶏肉又は魚肉のみを通過したＸ線よりも多く減衰する。したがって、Ｘ線は、特定の密度又はＸ線修正特性を有する望ましくない材料の存在を検出する加工物の検査に適している。加工品の加工におけるＸ線の性質及び使用法に対する一般的な説明は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，５８５，６０５号に見出すことができる。
【００６３】
図３を参照すると、Ｘ線走査システム６０は、Ｘ線６４を加工品ＷＰに向けて放出するＸ線供給源６３を含む。Ｘ線検出器アレイ６２は、コンベア・ベルト１６の上側走路に隣接して、その下に位置し、加工品がＸ線６４の範囲内にある場合に加工品ＷＰを通過したＸ線６４を受信する。アレイ６２内のＸ線検出器のそれぞれは、Ｘ線検出器に衝突したＸ線強度に対応する信号を生成する。Ｘ線検出器アレイにより生成した信号は、プロセッサ１８に送信される。プロセッサは、これらの信号を処理し、加工品ＷＰ内に存在するあらゆる望ましくない材料の存在及び位置を決定する。
【００６４】
システム１０は、符号器５４の形態の位置センサを含むことができ、符号器５４は、加工品がＸ線ステーション１４に対してコンベア上を移動する際にコンベア１２の長さ部に沿った加工品ＷＰの位置を示す信号を生成する。コンベア１２の長さ部及び幅部に沿った加工品の位置は、Ｘ線システムによって確認することができる。上記のように、Ｘ線システムは、加工品に関する他の情報を提供することもでき、他の情報には、加工品のサイズ及び／又は形状に関係する物理的パラメータを含み、例えば、長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭、外側輪郭構成、周囲、外側周囲構成、外側周囲サイズ及び形状、体積及び／又は重量、並びに加工品の物理的パラメータの他の態様を含む。加工品ＷＰの外側周囲構成に関し、Ｘ線検出器システムは、Ｘ−Ｙ座標系又は他の座標系に基づく加工品の外側周囲に沿った位置を決定することができる。
【００６５】
特に、図３を引き続き参照すると、Ｘ線検出器アレイ６２は、複数のフォトダイオード６８ａ〜６８ｎの上に位置するシンチレータ材料層６６を含む。Ｘ線供給源６３は、Ｘ線供給源６３から放出されるＸ線６４がＸ線検出器アレイ６２の幅部を完全に取り囲むような十分な距離でコンベア・ベルト１６の上に位置する。Ｘ線６４は、コンベア・ベルト１６を通じて加工品ＷＰを通過し、次に、シンチレータ材料層６６に衝突する。フォトダイオード６８ａ〜６８ｎは、可視光のみに反応するため、シンチレータ材料６６は、シンチレータ材料６６に衝突するＸ線エネルギーを可視閃光に変換するために使用し、可視閃光は、受けたＸ線の強度に比例する。フォトダイオード６８は、シンチレータ材料６６から受けた光の強度に比例する振幅を有する電気信号を生成する。これらの電気信号は、プロセッサ１８に中継される。
【００６６】
フォトダイオード６８は、コンベア１６の幅部にわたり線状に配置され、加工品ＷＰの「スライス」を通過するＸ線を検出することができる。当然、代替的なフォトダイオードの構成が可能である。例えば、フォトダイオードは、いくつかの列で格子正方形状に配置し、図１〜図３に示すＸ線検出器６０の走査領域を増大させることができる。
【００６７】
加工品ＷＰを通過したＸ線の強度（又は減衰）を検出し、加工品内の望ましくない材料の存在を決定することもできるＸ線走査器システム６０の他の実施形態を利用することができる。例えば、図４を参照すると、Ｘ線検出器システム６０’の代替実施形態は、Ｘ線透視装置スクリーン７０及びビデオ・カメラ７２を含む。Ｘ線６４がＸ線透視装置スクリーン７０に衝突すると、スクリーンが起動し、衝突したＸ線の減衰に比例して閃光を生成する。次に、閃光は、ビデオ・カメラ７２、又はＸ線透視装置スクリーン７０によって生成した「写真」を捕捉することができる他のデバイスによって記録される。次に、ビデオ・カメラ７２によって捕捉した画像をプロセッサ１８に送信し、Ｘ線透視装置スクリーン７０によって生成した光の強度に関連するデジタル値に変換する。
【００６８】
更に代替的に、直接平坦パネルＸ線撮像技法又は直接Ｘ線撮影を使用することができる。例えば、非晶質セレン検出器アレイをＸ線検出器として使用し、衝突するＸ線の強度を直接検出し、この強度をプロセッサ１８に送信することができる。
【００６９】
加工品ＷＰが走査ステーション１４を通過した後、加工品は、第１の又は上流コンベア１２の端部まで進行し、次に、第２の又は下流コンベア２０に移送される。上記のように、第２のコンベア２０の入力端部は、コンベア１２の出力端部に近接して位置し、加工品ＷＰは、コンベア１２からコンベア２０まで最小の「中断」で移送することができる。このことは、加工品ＷＰの移送において、コンベア２０上の加工品が、コンベア１２及び２０上の他の加工品に対して横方向及び長手方向にその形状及び位置を実質的に保つことを意味する。
【００７０】
図１、図２及び図５を参照すると、コンベア２０のベルト２２は、格子又は開放形態で構成した金属構造であり、切断器ステーション２８における水噴射（複数可）が、ベルトを通り、収集槽又は他の受けまで下方に自由に通過し、収集槽又は他の受けは、図示せず、コンベア２０の下に位置する。ベルト２２に対応するコンベア・ベルトの様々な構造は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６８５４５９０号に記載されている。
【００７１】
コンベア２０は、図１に示す脚部８０によって、又は図２に示す筐体構造８１によって支持することができる。ベルト２２は、駆動スプロケット８２の周囲、及びコンベアの反対端部における遊びスプロケット８４の周囲を伝う。スプロケット８２及び８４の歯８６及び８７は、チェーン９０のリンク８８を係合し、チェーン９０のリンク８８は、図５に示す目の粗い織りのコンベア・ベルト２２の側縁部に沿って延在する。ベルト２２は、形成した平坦ワイヤ・リンク９２から構成する。ベルト・リンク９２は、金属交差棒９４によって接続され、金属交差棒９４は、穴を通して係合し、これらの穴は、リンク９２内に形成され、位置合わせされている。ベルト２２は、チェーン９０を伴わずに形成することができ、この場合、スプロケット８２及び８４は、図２に示すようにベルト２２の最外部分を係合するように設計することができる。
【００７２】
当然、ベルト２２は、多数の他の種類の構造のものとすることができ、図２及び図４は、可能な構造を示すにすぎない。符号器９６は、コンベア２０と共に利用し、駆動スプロケット８２の回転又はスプロケット８２に結合した駆動シャフト（図示せず）に対応する固定間隔で信号又はパルスを生成することができる。このことは、コンベア２０上で移動する加工品の位置を知ることを可能にする。
【００７３】
上記のように、光学走査ステーション２４は、コンベア２０に沿って配置する。ステーション２４における光学走査は、筐体１００内に位置する走査器１０２により、１つ又は複数の光源１０４により照らした加工品ＷＰを見ることを含む様々な技法を使用して実行することができる。光源１０４からの光は、移動するコンベア２０にわたって延在し、鮮明な影線又は光縞線を画定し、横断ビームの順方向領域は、暗い。加工品をコンベアが運んでいない場合、影線／光縞は、ベルトにわたり直線を形成する。しかし、加工品が影線／光縞を通過する際、加工品の上側の不規則表面は、加工品及び影線／光縞に対し下方に向けられたビデオ・カメラによって見た際に不規則な影線／光縞をもたらす。ビデオ・カメラは、影線光縞が、コンベア２０上に加工品ＷＰが存在しない場合に占める位置からの影線／光縞の変位を検出する。この変位は、影線／光縞に沿った加工品の厚さを示す。
【００７４】
加工品の長さは、影線が加工品によってもたらされる時間の長さによって決定される。この点について、コンベア２０の構造体内に組み込んだ符号器９６は、コンベアの順方向移動に対応する固定時間間隔でパルスを生成する。
【００７５】
光学走査器１０２は、ベルト２２上の加工品ＷＰの位置を特定し、したがって、加工品が、ベルト２２上に移送された後、ベルト１６に対してＸ及び／又はＹ方向に変位したかどうかを確認することができる。走査器１０２は、加工品ＷＰがベルト１６上の加工品の向きに対して回転したかどうか、又は加工品が、ベルト１６上の加工品の構成に対して長さ若しくは幅が増加若しくは減少したかどうか、又はそれ以外に形状が歪んだかどうかを決定することもできる。加工品の外側構成は、走査器１０２によって識別可能であり、走査器１０２は、加工品ＷＰのサイズ及び／又は形状（例えば、加工品の長さ、幅、縦横比、厚さ、厚さ断面、輪郭（２次元及び３次元の両方）、外側輪郭構成；周囲、外側周囲構成、外側周囲サイズ及び／又は形状、体積及び／又は重量）に関連するパラメータを確認する。加工品の外側周囲構成に関し、走査器は、Ｘ−Ｙ座標系又は他の座標系に関する加工品の外側周囲に沿った個別の位置を決定することができる。このＸ−Ｙ座標系又は他の座標系の情報は、プロセッサによって使用し、光学走査ステーション２４で走査した加工品がＸ線走査ステーション１４で既に走査したものと同じ加工品であることを決定／検証することができる。例えば、プロセッサは、走査ステーション２４により決定した加工品の外側周囲に沿った座標を特定するデータと、Ｘ線走査ステーション１４で既に得た、対応するデータとを比較することができる。データ・セットが固定閾値レベル内に一致した場合、光学ステーション２４で走査した加工品がＸ線走査ステーション１４で既に走査した加工品と同じであるという確認をもたらす。
【００７６】
しかし、例えば、加工品が、コンベア１２から取り除かれた場合、又は取り除かれる加工品が光学走査ステーション２４に到達する前にコンベア２０から取り除かれた場合、光学ステーション２４で走査した次の加工品は、Ｘ線走査ステーション１４からの走査データと一致しないことになる。というのは、そのようなＸ線走査データは、取り除かれた加工品に対応するためである。したがって、プロセッサ１８は、走査ステーション１４及び２４からの加工品の周囲座標データ・セットの間に一致がないことを決定する。したがって、光学走査器１０２は、走査ステーション２４の下を通過する次の加工品を走査し、そのような次の加工品が、Ｘ線走査ステーション１４で走査され、プロセッサ１８に送信された加工品の走査データに一致するかどうかを決定する。プロセッサは、光学ステーション２４で走査した加工品が、取り除かれた加工品のＸ線走査が行われた直後にＸ線走査ステーションで走査した加工品に対応するかどうかを決定する。プロセッサ１８は、Ｘ線走査ステーション１４からの正確な走査データと、光学走査ステーション２４からの同じ加工品の走査データとを一致させる。当然、このことは、走査器１４によって位置特定した加工品ＷＰ内の骨又は他の望ましくない材料の位置と、光学走査器２４によって走査した加工品とを一致させるために不可欠である。というのは、この情報は、制御器２６によって利用し、切断器ステーション２８で切断器の動作を制御し、骨又は他の望ましくない材料を加工品から切除するためである。
【００７７】
プロセッサは、「一致」工程を有限回数で通過する。確認しなければならないＸ線走査からのデータ・セット数を決定する一例は、以下の通り決定することができる。走査器の間の距離を、製品の長さ＋製品の間隙＋安全寸法係数の和によって除算する。例えば、Ｘ線走査器と光学走査器との間が９フィートであり、加工品が約４５０ｍｍの長さの製品であるという開示がある場合、そのキュー内で確認される最大データ・セット数は、９×１２／（１７．７＋２＋２）＝４．９によって計算され、このため、５回の一致試行が行われる。光学走査器からのデータ・セットは、メモリ・ユニット４２内に保存したＸ線走査器からの５つのデータ・セットと比較する。より長い長さの製品の場合、メモリ・キュー内のデータ・セット数は、より短い加工品のデータ・セット数よりも少ない。また、走査器の間の距離が十分に短い場合、１回の一致比較のみを実行する。また、ベルト速度の差又は変更が、可能な比較数を変化させることがあることは理解されよう。ベルト速度がより速い場合、製品の間により大きな間隙及び／又はより大きな安全裕度が必要であることがあり、必要な計算を行う時間はより少ない。
【００７８】
一致が生じない場合、「切り身がない」というエラー・メッセージ又は「一致が見つからない」というエラー・メッセージが生成される。システムは、光学走査器に到達した次の加工品に進み、新たな加工品の探索を開始する。
【００７９】
例えば、Ｘ線走査の後、光学走査の前に１つの加工品をコンベア１２から取り除いた場合、一致が生じる前に２回の一致試行のみを必要とするはずである。しかし、可能性は低いが、加工品ＷＰがベルト１６からベルト２２までの移送中に歪み、システム１０が加工品のＸ線画像を認識しない場合、所定の一致試行の後、加工品は、切断及び／又は切り落とし／分配されることなく、ベルト２２の下に進むことになる。上記したエラー・メッセージが生成され、切断されていない加工品は、システム１０によって特定又はマークし、再加工又は他の処置のための特定の場所に取り除くことができる。
【００８０】
加工品を切断しない及び／又は切り落とさない代替として、システムは、最後の最高の利用可能な一致を使用し、加工品を切断／切り落としすることができる。この点について、それでもなお有益な又は有用であり得る、次善の加工品切断／切り落としを行うことができる。しかし、次善の切断／切り落としが収率の損失をもたらす場合、そのような切断／切り落としは回避することができる。
【００８１】
Ｘ線走査ステーション１４から光学走査ステーション２４までの加工品ＷＰの位置の連続的な追跡の試行はないことを理解されたい。そうではなく、上記の方法は、Ｘ線走査ステーション１４で走査した加工品と、光学ステーション２４で走査した同じ加工品とを一致させるために使用する。また、上記の説明は、本開示のシステムを使用し、第１のコンベア及び／又は第２のコンベア上での１つ又は複数の特定の時点における加工品を位置特定できることを示していないが、加工品の特定の位置は、連続的に追跡しない。更に、本発明のシステム１０において、加工品をコンベア１２に沿って任意の特定の時点で位置特定する必要はない。
【００８２】
走査ステーション１４及び２４からの走査データを使用し、加工品がコンベア１６からコンベア２２に正確に移送されたか否かを決定し、移送工程の間、加工品に対しどの程度の物理的歪み又は移動が生じたかを決定することができる。そのような歪み又は移動は、コンベアの中心線又は他のデータ線に対する加工品の横方向への変位を含むことができる。加工品は、コンベアの長さ部に沿って、コンベア１６上の加工品の位置に対し長手方向に変位していることもある。
【００８３】
加工品の変位がＸ及び／又はＹ方向（複数可）で生じた場合、プロセッサ１８は、加工品のＸ線画像及びＸ線撮像からの基礎をなすデータを、加工品の光学走査画像に変換又は処理するように機能し、加工品の形状又は外形に対する一致を向上させるようにする。この変換は、概略的に図６Ａに示し、Ｘ線ステーション１４で走査した加工品を破線で示し、光学走査ステーション２４で走査した加工品を実線で示す。プロセッサ１８は、破線画像を図６Ａに実線で示す光学画像に変換する。
【００８４】
コンベア・ベルト１６からコンベア・ベルト２２への加工品の移送は、図６Ｂに示すような加工品の回転をもたらすこともあり、Ｘ線走査ステーション１４により走査した加工品を破線で示す一方で、光学走査ステーション２４により走査した加工品を実線で示す。切断器ステーション２８における切断器（複数可）が、加工品ＷＰから骨又は他の材料を正確に切断できるように、Ｘ線走査器からの外形又は形状データを光学走査器２４からの画像データ上で転換する。
【００８５】
ベルト１６からベルト２２までの加工品の移送の間に起こり得る更なる種類の歪みは、加工品の規模（長さ）が、Ｙ方向（ベルト２２にわたり）及び／又はＸ方向（ベルト２２に沿って）に増大又は減少し得ることである。図６Ｃは、加工品の規模がＹ方向で増大したことを示す一方で、図６Ｄは、加工品の規模がＸ方向で増大したことを示す。当然、加工品の規模は、特に規模がＹ方向で増大した場合、Ｘ方向で減少することもあり、その逆も同様に、加工品の規模は、特に規模がＸ方向で増大した場合、Ｙ方向で減少することがある。とはいえ、Ｘ線走査器１４からの走査データは、Ｘ及びＹの規模という点で、光学走査器１０２により走査した加工品に転換する。
【００８６】
コンベア・ベルト１６からコンベア・ベルト２２までの加工品の移送の間に起こり得る歪みの別の形態は、図６Ｅに示すようなＸ方向でのせん断歪みである。せん断歪みにおいて、加工品は、図６Ｅに示すように、加工品の幅にわたりＸ方向で漸進的に歪む又は変位することがある。当然、せん断歪みは、図６Ｅに示すように鏡像として生じることがある。また、加工品にわたって線形で漸進的に生じるせん断歪みが示されるが、せん断歪みは、加工品にわたって非線形であることもある。他の種類の歪みの場合と同様に、せん断歪みは、コンベア速度の差又は２つのコンベアの不完全な整合等の様々な原因によるものであることがある。したがって、コンベア・ベルトにわたる方向において、加工品は、コンベア・ベルト進行方向に対して後方又は前方に漸進的に変位していることがある。
【００８７】
図６Ｅは、せん断歪みによる、第２のコンベア・ベルト２２上での加工品の前方（右手方向）への変位を示す。上記のように、当然、せん断歪みは、反対方向（左手方向）で生じることがあり、このため、加工品は、コンベア・ベルトにわたって進行する加工品の名目位置に対して後方に延在する。
【００８８】
図６Ｆは、せん断歪みがＹ方向で生じ得ることを示し、加工品は、加工品の長さ部に沿ってベルトに対して側方に変位する。図６Ｆは、Ｙ方向で（頁に沿って上方へ）の加工品のせん断歪みを示す。せん断歪みは、図６Ｆで示すものとは反対方向で生じ得ることは理解されよう。
【００８９】
せん断歪みの方向にかかわらず、Ｘ線走査からのデータは、光学走査ステーションで走査した加工品上で転換する。必要な転換が生じ、加工品に対する移動及び／又は歪みを修正した後、光学走査からの加工品の形状、サイズ及び外形は、光学ステーションにより走査する加工品の位置、向き及び／又は形状により良好に一致している。その後、Ｘ線走査からの他のデータは、転換した加工品上にマッピングすることができ、他のデータには、加工品から切除すべき骨又は他の材料又は欠陥の位置を含む。そのようなマッピングは、周知の技法によって実行することができる。
【００９０】
コンベア１６からコンベア２２に移送する間に加工品に生じた可能性がある歪み及び／又は変位を修正又は調節する上記の１つ又は複数の転換ステップがない場合、Ｘ線走査の間に位置特定した骨又は他の望ましくない材料の位置を、光学走査した加工品へマッピングすると、加工品内の骨、欠陥又は他の望ましくない材料の位置（複数可）に関する不正確な情報がもたらされ得ることは理解されよう。したがって、加工品から骨又は他の望ましくない材料を切除する試みは、失敗することがわかる。また、加工品は所望の様式で正確に分配されないことがある。
【００９１】
上記で説明した「一致」分析の場合と同様に、光学走査ステーション２４で光学走査した加工品が、Ｘ線走査ステーション１４で既に走査したのと同じ加工品であることを検証するため、プロセッサ１８により分析し、上記の転換を実施するデータ・セットは、加工品の外側周囲に沿った座標位置から構成することができる。この点について、プロセッサ１８は、Ｘ線走査ステーション１４で決定した加工品の外側周囲に沿った座標位置から構成されるデータと、光学走査ステーション４４で決定した加工品の外側周囲に沿った同じ位置の対応する座標とを比較することができる。そのようなデータ・セットの比較を使用し、コンベア・ベルト２２に移送中の加工品が、例えばＸ−Ｙ並進、Ｚ軸回りの回転で歪んでいる又は変位しているか否かを決定することができる。データ・セットの不一致は、どの種類（複数可）の歪みが生じたか、及びそのような歪みの程度を表示し、Ｘ−Ｙ走査データの適切な修正転換を光学走査器１０２により走査した加工品に適用できるようにする。
【００９２】
加工品が光学走査ステーション２４を通過すると、加工品は切断ステーション２８の上に移動する。上記のように、Ｘ線走査ステーション及び光学走査ステーションからの情報を組み合わせ、加工品から取り除くべき骨又は他の材料の位置が、加工品に対して正確に決定され、これにより、加工品が切断器ステーション２８で切除されるようにする。
【００９３】
様々な種類の切断デバイスは、切断ステーション２８で利用され、骨又は他の望ましくない材料を加工品から取り除くこと、及び加工品を必要に応じて切断又は分配することができる。利用し得る１つの種類の切断器は、米国特許第４８７５２５４号、同第５３６５１８６号及び同第５８６８０５６号で開示される高圧水噴射を用い、これらは、参照により本明細書に組み込まれる。利用し得る他の種類の切断デバイスは、帯鋸、往復鋸、丸鋸、ギロチン・ナイフ及びレーザーを含む。加工品を分配すべき場合、これらの同じ切断デバイスの使用によって、加工品を所望の分配サイズ、分配重量、分配形状、分配厚さ、最大脂肪含有量、又は他のパラメータに切断することができる。
【００９４】
図２は、本開示と共に利用し得る１つの特定の切断装置１２０を示す。装置１２０は、基本形態において、支持構造体１２２を含み、支持構造体１２２は、コンベア２０にわたり延在し、コンベアの移動方向に対し横方向に移動する第１の往復台１２４を支持、案内する。往復台１２４は、駆動システム１２６によって動力供給され、駆動システム１２６は、部分的に、動力システム１２８及び駆動列１３０を含む。第２の長手方向支持構造体１３２は、コンベア２０の移動方向と全体的に位置合わせされた方向で往復台１２４から外側への片持ばりが用いられる。第２の長手方向往復台１３４は、駆動システム１２６により、長手方向支持構造体１３２に沿って移動するように適合する。この点について、第２の動力システム１３５は、駆動列１３０を通じて長手方向往復台１３４に動力供給する。
【００９５】
高速水噴射ノズル組立体１３６は、長手方向往復台１３４に組み付けられ、ノズルが、下にある加工品ＷＰ上で動作する（加工品ＷＰを切断する）際、長手方向往復台１３４と共に移動し、加工品ＷＰは、コンベア２０によって搬送される。ノズル組立体１３６は、往復台１３４に固着された本体部分１３８を含む。ノズル組立体１３６は、コンベア・ベルト２２に向けて下方に向けられた下側出口先端部１４０も含む。ノズル組立体１３６の種類の高圧液体ノズル組立体は、市販品である。高圧水は、図示しない供給ラインによって、当技術分野で公知の様式でノズル組立体１３６に供給される。
【００９６】
動作中、加工品ＷＰはコンベア２０に沿って搬送されるため、ノズル組立体１３６は、往復台１２４及び１３４によって選択された進行経路に沿って移動し、往復台１２４及び１３４は、駆動システム１２６によって動力供給される。往復台１２４は、コンベア２０の進行方向に対し、ノズル組立体１３６を横方向に移動させ、往復台１３４は、ノズル組立体を長手方向に移動させる。このことは、ノズル組立体を経路に沿って迅速に進行させることを可能にし、経路は、プロセッサ１８によって、動力システム１２８及び１３５のサーボ・モータの動作にプログラムされる。
【００９７】
加工品ＷＰからの骨又は他の望ましくない材料を切断若しくは他の方法で取り除いた後、又は加工品を分配した後、加工した加工品（複数可）を収集ステーション３０でコンベア２０から取り除くことができる。ステーション３０において、１つ又は複数の収集デバイス１５０は、制御器２６によって制御され、分配／切断した加工品をコンベア２０から取り除き、運搬コンベア（図示せず）又は他の場所に配置する。
【００９８】
収集デバイス１５０は、制御器２６によって自動的に動作させることができる。この点について、制御器２６は、コンベア２０上の加工品ＷＰの位置を追跡し、この既知の位置を使用し、収集デバイス１５０の動作を制御し、加工品をコンベアから自動的に取り除く。収集デバイス１５０は、加工品ＷＰと固着取り付けすることができる取り付け可能部分１５２を含み、加工品をコンベア・ベルト２２から持ち上げ、コンベア２２の移動方向に対して加工品を側方又は長手方向で運搬コンベア又は他の場所まで搬送することができる。取り付け可能部分１５２は、吸着作用、又は分配した／切り落とした加工品ＷＰを把持する他の方法を利用することができる。本発明と共に使用するのに適切な収集デバイスは、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６８２６９８９号に開示されている。
【００９９】
分配してある加工品ＷＰは、収集デバイス１５０の使用に加え、他の方法によってコンベア２０から取り除き得ることは理解されよう。例えば、腕部（図示せず）を使用し、ベルト２２から加工品を押す若しくは掃引することができるか、又は動力供給したラムを利用し、コンベアから加工品を押す若しくは掃引することができる。更なる代替として、加工品は、コンベアの端部から、別のコンベアの上、容器の中等に単に落とすことが可能である。したがって、本開示は、切断及び／又は分配した後の加工品の配置を制限することを意図しない。
【０１００】
本開示の処理システム１０を利用する１つの方法１５８を図７に概略的に示す。工程は、ステップ１６０で開始し、ステップ１６２において、加工品を平坦ベルト・コンベア１６上に載せる。その後、ステップ１６４において、走査ステーション１４でＸ線検出器システム６０を使用して加工品を走査する。次に、ステップ１６６において、加工品の走査からのデータをステップ１６８によって示すプロセッサ１８に送信する。
【０１０１】
その後、ステップ１７０において、Ｘ線走査コンベア１２から分配コンベア２０に加工品を移送する。次に、ステップ１７２において、光学走査器１０２を利用する光学走査ステーション２４で加工品を任意選択で走査する。更にステップ１７４において、光学走査ステーション２４で生成したデータをプロセッサ１８に送信する。このデータ送信もステップ１６８によって表す。
【０１０２】
その後、ステップ１７６において、プロセッサ１８は、光学走査データと、既に受信したＸ線走査データとを比較し、光学走査した加工品ＷＰがＸ線走査器によって既に走査したものと同じであるか否かを決定する。上記で説明したように、比較データは、加工品の外側周囲に沿った座標位置から構成することができる。
【０１０３】
様々な方法及び技法を使用し、Ｘ線走査器６０からの第１のデータ・セットと、光学走査器１０２からの第２のデータ・セットとを比較し、光学走査器により走査した食品が、Ｘ線走査器により既に走査した同じ食品に対応することを検証することができる。例えば、２つのデータ・セットの間の二乗平均平方根（ＲＭＳ）誤差を計算し、そのような誤差値を、既に確立した最大ＲＭＳと比較し、Ｘ線走査器によって走査した食品が光学走査器によって走査した食品と同じであることを検証することができる。この点について、ＲＭＳ誤差は、加工品の外側周囲に沿ってそれぞれ対応する座標位置で計算される。本質的に、座標のそれぞれの位置の差は、Ｘ及びＹ座標値の差の二乗和平方根として計算される。その後、これらの距離の二乗値を加算し、この和を対応する座標対の数によって除算する。最後に、この商の平方根をＲＭＳ誤差として取る。計算されたＲＭＳ誤差は、予め確立した最大ＲＭＳ誤差と比較し、予め確立した最大ＲＭＳ誤差は、許容可能であり、同じ加工品を光学走査器及びＸ線走査器によって走査したという結論を依然として下すものである。
【０１０４】
利用し得る別の分析方法は、加工品に沿った各位置のＸ及びＹ座標値の差を決定し、Ｘ−Ｙ座標値の許容可能なばらつき又は差を規定する標準偏差を選択することによるものである。この技法において、信頼レベルは、加工品の周囲に沿った様々な座標位置のそれぞれにおける標準偏差の点で規定することができる。Ｘ−Ｙ座標の間の受け入れ可能な信頼レベル又は許容可能な標準偏差のレベルは、前もって確立する。
【０１０５】
他の回帰分析技法、例えば、最小二乗回帰分析も利用することができる。
【０１０６】
光学走査からの加工品が既にＸ線走査した加工品に一致することが決定された場合、ステップ１７８において、プロセッサは、第２のコンベア２０に移送する際の加工品の移動又は歪みのため、Ｘ線走査結果から光学走査結果に物理的パラメータを転換する必要があるかどうかという決定に進む。上記で説明したように、そのような歪みは、加工品のＸ及び／又はＹ方向並進、加工品のＺ軸回りの回転、加工品のＸ及び／又はＹ方向の尺度変化、並びにＸ及び／又はＹ方向のせん断歪みを含むことができる。十分な変位又は歪みが加工品ＷＰ内に生じている場合、プロセッサ１８によって、必要な転換を実行する。したがって、Ｘ線走査器６０によって走査した加工品の構成と、光学走査器１０２によって走査した加工品の構成との近接した一致が達成され、この構成には、例えば、加工品の外側周囲並びにサイズ及び形状を含む。
【０１０７】
一方、光学走査からの加工品ＷＰが既にＸ線走査した加工品ＷＰに一致しないことが決定された場合、プロセッサは、ステップ１７７において、光学走査データと、Ｘ線走査から受信した次のデータ・セットとを比較し、コンベア・ベルト上の次の加工品が光学走査からの加工品と同じであるかどうかを決定する。この状況において、光学走査ステーション２４から上流の位置で１つの加工品を第１のコンベア１２又は第２のコンベア２０のいずれかから取り除いた場合、コンベアに沿って進行する次の加工品は、光学走査した加工品に対応することになる。しかし、２つ以上の加工品ＷＰが光学走査ステーション２４から上流のコンベアから取り除かれた場合、プロセッサ１８は、光学走査してある加工品と、Ｘ線走査ステーション１４で走査してある、対応する加工品との間に一致が生じるまで分析比較を継続する。Ｘ線走査からのデータ・セット及び光学走査からのデータ・セットから一致が達成された後、工程は、ステップ１７８に移動し、上記で説明した何らかの転換を実行する必要があるかどうかを決定する。
【０１０８】
次に、ステップ１８０において、Ｘ線走査によって決定した骨又は他の望ましくない材料の位置は、上記で説明したように、必要な転換を適用した後、光学走査から決定した加工品構成の上にマッピングされる。したがって、ステップ１８２において、水噴射又は他の種類の切断器の切断経路は、プロセッサ１８によって生成する。次に、ステップ１８４において、加工品を切断して骨若しくは他の望ましくない材料を取り除くか、及び／又は加工品を所望のサイズ、重量、形状等に分配する。次に、最後に、ステップ１８６において、骨若しくは他の望ましくない材料を取り除くことによって加工するか、又は所望の物理的パラメータに従って分配した加工品は、例えば、運搬コンベア、収集ビン等に降ろす。
【０１０９】
図８及び図９は、本開示による代替システム１０’及び方法を示す。図１〜図６の場合と同じであるシステム１０’の構成要素及び部品、並びに図７の場合と同じである方法２０８のステップは、同じ部品番号で識別され、これらの説明はここでは繰り返さない。むしろ、以下の説明は、図１〜図７に示すものに対する、図８及び図９に示すシステム１０’及び方法２０８の変化又は差異に焦点を当てる。とはいえ、システム１０’の適用可能な構成要素及び部品は、図４の実施形態に適用されることを理解されたい。同じことは、方法２０８に適用可能な図７のステップにも適用される。
【０１１０】
図８を参照すると、光学走査ステーション２００は、第１のコンベア１２の上に配置し、光学走査器２０２を使用して、第１のコンベア・ベルト１６の上にある間に加工品ＷＰを走査する。光学走査ステーション２００は、第１のＸ線走査ステーション１４の下流に位置するが、光学走査ステーション２００は、代わりに、Ｘ線走査ステーションの上流に位置することもできる。Ｘ線走査ステーション１４に対する光学走査ステーション２００の位置にかかわらず、Ｘ線走査器２０２は、ベルト２２の上での加工品ＷＰの走査及び加工品の物理的パラメータの確認に対して上記で説明した走査器１０２と実質的に同様に動作させることができる。しかし、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）及び赤外線カメラを含む他の種類の光学走査器を使用することができる。使用するカメラの種類にかかわらず、加工品の光学画像を生成する。
【０１１１】
システム１０に対するシステム１０’の１つの差は、Ｘ線走査器６０と同じベルト１６に位置する光学走査器２００の場合、Ｘ線走査器からの画像情報を生成したときと、カメラからの画像情報を生成したときとの時間差のみに基づくのではなく、「一致」工程を使用する必要なしに、加工品のＸ線物体データを光学走査データの上に直接重ねることが可能であるということである。当然、時間差はベルト１６の速度の関数である。
【０１１２】
また、Ｘ線走査器からの加工品の外側輪郭は、２つのコンベア１２と２０との間で加工品を一致させる必要はないことを理解されよう。Ｘ線走査は、切断器装置１２０の切断経路の決定するためだけに使用する必要がある。更に、切断経路の決定は、少なくとも、光学走査器２０２に見える加工品の欠陥又は他の態様に対して、光学走査器２０２から得たデータから強化することができる。こうした加工品の欠陥又は他の態様は、Ｘ線走査器によっては識別可能ではないか、又は少なくとも正確に識別することができないものである。そのような欠陥は、例えば、血斑、変色、裂け、傷、肉／身の組織に対する他の損傷、皮の切れ端、他の変形、及び加工品の上の他の望ましくない特徴又は欠陥を含む。
【０１１３】
Ｘ線データを光学走査生成データの上に重ねることは、加工品の輪郭外形を「生成」し、加工品内の望ましくない材料又は欠陥（例えば骨）の位置を決定する前に行うことができる。走査器２０２からのデータは、プロセッサ１８に送信され、プロセッサは、コンベア・ベルト１６の上に移送される加工品の輪郭外形を生成し、加工品内の欠陥の位置を確立することができる。次に、そのようなデータは、上記で説明した、Ｘ線走査からのデータをシステム１０によって利用するのと同じ様式でシステム１０’によって利用し、ベルト２２の上で光学走査した加工品が、ベルト１６の上で（Ｘ線によって）既に走査した加工品と同じであることを確認する。このデータは、コンベア１６からコンベア２２までの移送による加工品の移動又は歪みのために必要なあらゆる転換の実行にも利用される。更に、この情報を利用して、コンベア２２上の、走査器１０２によって走査した加工品構成に対する欠陥の位置をマッピングし、切断装置１２０が、加工品の分配及び／又は欠陥を取り除くための切断を制御できるようにする。上記以外、図８に示す処理装置１０’は、図１〜図６に示す処理装置１０と同じである。２つの光学走査又は撮像器２０２及び１０２の撮像処理は同じであるため、Ｘ線走査ステーション１４及び光学走査ステーション２４からのデータを使用すると、２つの光学システムからのデータの間により良好な一致を生じさせることができる。
【０１１４】
図９は、図８に示す処理システム１０’を利用する１つの方法２０８を示す。見たところ、図９に示す方法２０８のステップは、ほとんどの部分で、図７に示す方法１５８のステップと同じ又は非常に類似している。しかし、図９において、方法２０８は、光学走査ステップ２１０を含み、光学走査ステップ２１０は、例えば、Ｘ線走査ステップ１６６の後、第１のコンベア１２の上にある間の加工品ＷＰの走査を伴う。代替的に、光学走査ステップ２１０は、Ｘ線走査ステップ１６６の前に行うことができる。
【０１１５】
図９に示すように、光学走査ステップ２１０からのデータは、ステップ２１２でプロセッサ１８に送信される。ステップ２１４において、プロセッサは、Ｘ線走査からのデータを、第１の光学走査からのデータの上に直接重ねる。その後、プロセッサは、加工品の輪郭外形を生成し、例えば、方法１５８に関して上記で説明したように、輪郭外形に沿ったＸ／Ｙ座標の形態でそのような輪郭外形を表す。プロセッサ１８は、Ｘ線走査及び第１の光学走査からのデータも分析し、加工品ＷＰ内の欠陥（例えば骨）の位置を特定する。
【０１１６】
方法２０８における、方法１５８からの別の変形として、ステップ１７６’において、プロセッサは、走査器１０２からの光学走査データと、走査器２０２からの光学走査データとを比較し、光学走査器１０２によって見た加工品が光学走査器２０２によって見た加工品と同じであることを検証する。別の変形又は代替として、ステップ１７８’において、光学走査器２０２からのデータと光学走査器１０２からのデータとの間で必要な転換を行う。上記の差以外、図９に示す方法２０８は、本質的に、図７に示し、上記で説明した方法１５８と同じであるか又はかなり類似している。
【０１１７】
図１０は、本開示による代替システム１０’’及び方法を示す。図１〜図６及び図８の場合と同じであるシステム１０’’の構成要素及び部品は、同じ部品番号で識別され、これらの説明はここでは繰り返さない。むしろ、以下の説明は、図１〜図９に示すものに対する、図１０に示すシステム１０’’の変化又は差に焦点を当てる。
【０１１８】
図１０を参照すると、移送コンベア２５０は、第１の又は上流コンベア１２と第２の又は下流コンベア２０との間に挿入され、コンベア１２からコンベア２０への加工品ＷＰの移送を容易にし、加工品への歪みを最小にする。移送コンベア２５０は、コンベア・ベルト２５２を含み、コンベア・ベルト２５２は、コンベア枠構造体２６０の上に組み付けた端部ローラ２５４及び２５６の上を伝う。図１０に示すように、枠構造体は、コンベア１２と２０との間にコンベア２５０を支持する脚部２６２を含む。ベルト２５２は、駆動ローラ２６４によって動力供給され、駆動ローラ２６４は、移送コンベア２５０の長さ部に沿って中央に位置する。遊びローラ２６６は、駆動ローラ２６４の上へのベルト２５２の巻き付けを増大させ、ベルト２５２と駆動ローラ２６４との間の滑りを回避するために使用する。
【０１１９】
図１０に示すように、端部ローラ２５４及び２５６の外径は、比較的小さく、これにより、ベルト２５２の端部を、ベルト１６及びベルト２２の対応する端部に近接配置することを可能にする。したがって、ベルト１６とベルト２５２との間の間隙は、かなりわずかであり、ベルト２５２とベルト２２との間の間隙に対しても同じである。その結果、加工品ＷＰは、ベルト１６からベルト２５２に移送し、その後、ベルト２５２からベルト２２に移送することができ、変位、移動又は歪みは非常にわずかである。理想的には、ベルト１６、２５２及び２２の速度は、同じであり、ベルト１６からベルト２５２、ベルト２５２から２２への加工品の正確な移送も促進する。
【０１２０】
コンベア１２及び２０の高度が同じではない場合、移送コンベア２５０は、コンベアの高さ又は高度の差に対処するように利用し得ることを理解されたい。この点について、端部ローラ２５４及び２５６は、隣接ローラ５０及びスプロケット８４の高度に対応するように、異なる高度とすることができる。
【０１２１】
更に、ベルト２５２は、異なる種類の材料から構成し、様々な構造のものとすることができ、この構造には、テクスチャの付いた搬送表面を有し、加工品ＷＰの下側との良好な「把持」を達成する構造を含む。１つのそのようなベルト構造は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，６８３，９０３号に開示されている。米国特許第８，６８３，９０３号は、「平坦」ベルト構造を開示しており、ベルトの上面は、当接縁部を画定する輪郭が付き、加工品の下側に対して押圧し、ベルトに対して加工品が後方摺動に抗うのを支援する。
【０１２２】
上記のように、本開示の処理システムは、コンベア、このケースではコンベア１２、２５０及び２０に沿った加工品ＷＰの移動を連続的に追跡しない。そのような連続追跡は、システム１０’’でも可能ではないことがある。例えば、中間コンベア２５０を製造作業の間に停止すべきであった場合、加工品ＷＰのＸ線画像は、依然として生成され、光学ステーション２４に送信されるが、加工品ＷＰは、コンベア２５０の停止のため、光学ステーションに到達することはない。したがって、システム１０’’は、加工品を連続的に追跡することができず、システムは、加工品が光学走査器２４に到達する予定であることを知ることはない。そうではなく、システム１０’’は、単に、次の加工品が光学ステーション２４に到達するまで待機する。
【０１２３】
例示的な実施形態を例示し、説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく様々な変更を中で行い得ることは理解されたい。例えば、処理システム１０は、修正方法により利用することができ、ベルト１６からベルト２２への加工品ＷＰの移送が生じるときに関してプロセッサ１８に警告するものである。ベルト２２の速度が既知であると、プロセッサ１８は、走査ステーション２４でどの特定の加工品ＷＰを次に走査するかを確認することができる。この情報は、上記で説明した方法の代わりに又はこれに加えて使用することができ、走査ステーション２４からの光学走査データは、Ｘ線ステーション１４からのＸ線走査データと比較し、光学走査ステーション２４における加工品が、Ｘ線走査ステーション１４で既に走査した加工品に対応することを検証する。処理システム１０は、この更なるデータなしでも全く問題なく動作することができる。しかし、そのようなデータは、上記のシステム１０及び１０’並びに方法１５８及び２０８を使用して得た結果を確認する機能を果たすことができる。
【０１２４】
また、コンベア１２及び２０は、上記の以外で構成することができる。例えば、コンベア１２に単一の駆動ローラ５０を用い、コンベア２０及びこれらの２つのコンベアの交点に単一のスプロケット８４を用いるのではなく、他の構成を使用し、コンベア・ベルト１６及び２２の隣接端部を一緒により近い状態にし、ベルトの間の間隙のサイズを低減することができる。例えば、２つのローラ（上側ローラ及び下側ローラ）は、単一のローラ５０の代わりに使用することができる。同様に、２つのスプロケットを単一のスプロケット８４の代わりに使用することができる。このことは、コンベア１２及び２０の隣接する端部を「直角にする」ことができるため、コンベアを隔てる間隙を低減でき、これにより、コンベア１２から２０へ移送する際の加工品の歪み及び／又は移動をより少なくすることを促進する。
【０１２５】
更に、処理システム１０において、個々の第１の又は上流コンベア１２、第２の又は下流コンベア２０及び移送コンベア２５０は、単なる個々のコンベアとしてではなくコンベア・システムの一部として考慮することができる。そのようなコンベア・システムは、プロセッサ１８によって制御、調整される。
【０１２６】
更に、Ｘ線走査器と光学走査器との間、並びにプロセッサ１８を含む本システム及び方法の他の構成要素の間／の中でのデータ送信及び他の通信は、ケーブル又は他のハードウェアを介するように図示するが、代わりに、そのようなデータ／通信は、Ｂｌｕｅ  Ｔｏｏｔｈ（登録商標）又は他のプロトコルを使用してワイヤレスに送信することができる。更に、本開示のシステム及び方法において様々なデータ・フォーマットを使用することができる。１つの例示的なデータ・フォーマットはＸＭＬである。データ・フォーマットの別の例はＪＳＯＮ（Ｊａｖａ  Ｓｃｒｉｐｔ（登録商標）  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｎｏｔａｔｉｏｎ）である。
【０１２７】
更に、本開示のシステム及び方法を使用し、食品及び他の加工品から望ましくない材料及び成分を位置特定し、取り除くだけでなく、加工品を切り落とすか又は分配することができるが、こうした機能の１つのためだけ又はその他の機能のためにシステム及び方法を使用することができ、両方の機能のために使用しなくてもよい。
【０１２８】
排他的性質又は特権を請求する本発明の実施形態は、以下のように定義する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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